JPH10153757A - 光変調装置 - Google Patents
光変調装置Info
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- JPH10153757A JPH10153757A JP8314480A JP31448096A JPH10153757A JP H10153757 A JPH10153757 A JP H10153757A JP 8314480 A JP8314480 A JP 8314480A JP 31448096 A JP31448096 A JP 31448096A JP H10153757 A JPH10153757 A JP H10153757A
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- Japan
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/0121—Operation of devices; Circuit arrangements, not otherwise provided for in this subclass
- G02F1/0123—Circuits for the control or stabilisation of the bias voltage, e.g. automatic bias control [ABC] feedback loops
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- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 温度等の環境条件に依らず安定した光変調特
性を有する光変調装置を実現する。 【解決手段】 利得可変増幅回路１は変調入力信号を可
変増幅して変調駆動信号を導波路型光変調器２に与え
る。導波路型光変調器２は入力される光信号を変調駆動
信号により例えば偏波変調して出力する。ピーク検出回
路３は電気信号出力ポート８から出力される変調駆動信
号を検出し、この検出値に応じて利得制御回路４は上記
検出値が基準電圧値Ｖｓとなるように利得可変増幅回路
１の利得を制御する。これによって変調駆動信号の振幅
を環境条件に拘らず一定に制御する。
性を有する光変調装置を実現する。 【解決手段】 利得可変増幅回路１は変調入力信号を可
変増幅して変調駆動信号を導波路型光変調器２に与え
る。導波路型光変調器２は入力される光信号を変調駆動
信号により例えば偏波変調して出力する。ピーク検出回
路３は電気信号出力ポート８から出力される変調駆動信
号を検出し、この検出値に応じて利得制御回路４は上記
検出値が基準電圧値Ｖｓとなるように利得可変増幅回路
１の利得を制御する。これによって変調駆動信号の振幅
を環境条件に拘らず一定に制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信システムの
光送信技術において用いられる光信号を変調するための
光変調装置に関する。
光送信技術において用いられる光信号を変調するための
光変調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、光ファイバ通信システムにおい
て、伝送容量および距離拡大のための研究が活発に行わ
れている。特に伝送速度の高速化、伝送距離の長距離化
の手段として導波路型光変調器が使用されている。その
中でも、基板にＬｉＮｂＯ3 を使用した変調器が代表的
であり、導波路の構造等によって、光強度変調器、光位
相変調器そして光偏波変調器の３つのタイプがある。次
にこの導波路型光変調器を使用した光変調回路の従来技
術について説明する。
て、伝送容量および距離拡大のための研究が活発に行わ
れている。特に伝送速度の高速化、伝送距離の長距離化
の手段として導波路型光変調器が使用されている。その
中でも、基板にＬｉＮｂＯ3 を使用した変調器が代表的
であり、導波路の構造等によって、光強度変調器、光位
相変調器そして光偏波変調器の３つのタイプがある。次
にこの導波路型光変調器を使用した光変調回路の従来技
術について説明する。
【０００３】導波路型光変調器の一つである光偏波変調
器を使用した従来の光変調装置を図６に示す。１１は光
の偏波状態を変調する光偏波変調器である。１２は増幅
回路で、変調入力信号に応じた変調駆動信号を出力す
る。この変調駆動信号は光偏波変調器１１の電気信号入
力ポート７へ入力され、内部のストリップ電極ラインを
伝搬して電気出力ポート８より出力され、ストリップ電
極ラインの特性インピーダンスに整合された終端回路１
３で終端される。一方、光信号は光偏波変調器１１の光
信号入力ポート５から入力され、内部の光導波路を伝搬
して変調駆動信号の振幅値に応じた偏波変調が施され
る。この偏波変調された信号は光出力ポート６より出力
される。
器を使用した従来の光変調装置を図６に示す。１１は光
の偏波状態を変調する光偏波変調器である。１２は増幅
回路で、変調入力信号に応じた変調駆動信号を出力す
る。この変調駆動信号は光偏波変調器１１の電気信号入
力ポート７へ入力され、内部のストリップ電極ラインを
伝搬して電気出力ポート８より出力され、ストリップ電
極ラインの特性インピーダンスに整合された終端回路１
３で終端される。一方、光信号は光偏波変調器１１の光
信号入力ポート５から入力され、内部の光導波路を伝搬
して変調駆動信号の振幅値に応じた偏波変調が施され
る。この偏波変調された信号は光出力ポート６より出力
される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の光変調装置は増
幅回路の利得を特に制御しておらず、このため増幅回路
への変調入力信号振幅や環境温度が変化した場合、増幅
回路から出力される変調駆動信号の振幅が変動する。上
記で説明したように、導波路型光変調器に光偏波変調器
を使用した場合には、変調駆動信号振幅が変化すると偏
波変調量が変化し、偏光度が劣化するという問題があっ
た。また同様に、光強度変調器を使用した場合には消光
比が劣化するという問題があった。
幅回路の利得を特に制御しておらず、このため増幅回路
への変調入力信号振幅や環境温度が変化した場合、増幅
回路から出力される変調駆動信号の振幅が変動する。上
記で説明したように、導波路型光変調器に光偏波変調器
を使用した場合には、変調駆動信号振幅が変化すると偏
波変調量が変化し、偏光度が劣化するという問題があっ
た。また同様に、光強度変調器を使用した場合には消光
比が劣化するという問題があった。
【０００５】本発明は上記の問題を解決するために成さ
れたもので、環境条件の変化に対しても安定した光変調
特性を得ることのできる光変調装置を提供することを目
的とする。
れたもので、環境条件の変化に対しても安定した光変調
特性を得ることのできる光変調装置を提供することを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明においては、光信号の入力手段及び出力手
段と電気信号の入力手段及び出力手段とを有する光変調
手段と、変調入力信号を増幅して変調駆動信号を上記光
変調手段の上記電気信号の入力手段に与える可変増幅手
段と、上記光変調手段の上記電気信号の出力手段から得
られる信号を検出する検出手段と、上記検出手段の検出
に応じて上記可変増幅手段の利得を制御する制御手段と
を設けている。
めに、本発明においては、光信号の入力手段及び出力手
段と電気信号の入力手段及び出力手段とを有する光変調
手段と、変調入力信号を増幅して変調駆動信号を上記光
変調手段の上記電気信号の入力手段に与える可変増幅手
段と、上記光変調手段の上記電気信号の出力手段から得
られる信号を検出する検出手段と、上記検出手段の検出
に応じて上記可変増幅手段の利得を制御する制御手段と
を設けている。
【０００７】上記光変調手段としては、光偏波変調器、
光強度変調器、光位相変調器の何れかに構成された導波
路型光変調器を用いてよい。
光強度変調器、光位相変調器の何れかに構成された導波
路型光変調器を用いてよい。
【０００８】また、上記検出手段としては、上記信号の
ピーク値を検出する検出回路、あるいは上記信号の平均
値を検出する検出回路を用いてよい。
ピーク値を検出する検出回路、あるいは上記信号の平均
値を検出する検出回路を用いてよい。
【０００９】さらに上記制御手段は、上記検出手段の検
出値が所定の値となるように上記可変増幅手段の利得を
制御するようにしてよい。
出値が所定の値となるように上記可変増幅手段の利得を
制御するようにしてよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
図面を参照して説明する。図１を参照すると、本発明の
光変調装置は、光信号を変調する導波路型光変調器２
と、これに変調駆動信号を供給する利得可変増幅回路１
とを有している。導波路型光変調器２は光信号と変調駆
動信号とが同一方向に伝搬する進行波電極構造となって
おり、光導波路９とストリップ電極ライン１０を有して
いる。光信号は光信号入力ポート５から光導波路９を伝
搬して、光信号出力ポート６へと出力される。また、変
調駆動信号は利得可変増幅回路１から電気信号入力ポー
ト７に入力され、ストリップ電極ライン１０を伝搬して
電気信号出力ポート８へと出力される。
図面を参照して説明する。図１を参照すると、本発明の
光変調装置は、光信号を変調する導波路型光変調器２
と、これに変調駆動信号を供給する利得可変増幅回路１
とを有している。導波路型光変調器２は光信号と変調駆
動信号とが同一方向に伝搬する進行波電極構造となって
おり、光導波路９とストリップ電極ライン１０を有して
いる。光信号は光信号入力ポート５から光導波路９を伝
搬して、光信号出力ポート６へと出力される。また、変
調駆動信号は利得可変増幅回路１から電気信号入力ポー
ト７に入力され、ストリップ電極ライン１０を伝搬して
電気信号出力ポート８へと出力される。
【００１１】利得可変増幅回路１は変調入力信号を増幅
し、変調駆動信号を電気信号入力ポート７に供給する。
電気信号出力ポート８にはピーク検出回路３が接続され
ている。このピーク検出回路３はストリップ電極ライン
１０を伝搬してきた変調駆動信号の振幅値に対応した電
圧信号を検出し、利得制御回路４へ供給する。利得制御
回路４は、上記電圧信号があらかじめ設定された基準電
圧値Ｖｓとなるように利得可変増幅回路１の利得を制御
する。
し、変調駆動信号を電気信号入力ポート７に供給する。
電気信号出力ポート８にはピーク検出回路３が接続され
ている。このピーク検出回路３はストリップ電極ライン
１０を伝搬してきた変調駆動信号の振幅値に対応した電
圧信号を検出し、利得制御回路４へ供給する。利得制御
回路４は、上記電圧信号があらかじめ設定された基準電
圧値Ｖｓとなるように利得可変増幅回路１の利得を制御
する。
【００１２】尚、導波路型光変調器２としては、光導波
路の構造や光信号の入射構造により光強度変調器、光位
相変調器、光偏波変調器などがあり、本発明はいずれの
タイプの変調器にも適応可能である。
路の構造や光信号の入射構造により光強度変調器、光位
相変調器、光偏波変調器などがあり、本発明はいずれの
タイプの変調器にも適応可能である。
【００１３】次に動作について説明する。
【００１４】図１において、利得可変増幅回路１からの
変調駆動信号を電気信号出力ポート８に接続したピーク
検出回路で検出する。このピーク検出回路で検出した電
圧値を利得制御回路４において所定の基準電圧値Ｖｓと
比較し、その基準電圧値Ｖｓと等しくなるように利得可
変増幅回路１へフィードバック制御をかけることによっ
て、利得可変増幅回路１から常に一定の変調駆動信号振
幅を得ることができる。この結果、温度等の環境条件の
変化により変調駆動信号の振幅が変動しても安定した光
変調特性を得ることができる。
変調駆動信号を電気信号出力ポート８に接続したピーク
検出回路で検出する。このピーク検出回路で検出した電
圧値を利得制御回路４において所定の基準電圧値Ｖｓと
比較し、その基準電圧値Ｖｓと等しくなるように利得可
変増幅回路１へフィードバック制御をかけることによっ
て、利得可変増幅回路１から常に一定の変調駆動信号振
幅を得ることができる。この結果、温度等の環境条件の
変化により変調駆動信号の振幅が変動しても安定した光
変調特性を得ることができる。
【００１５】次に、本発明による光変調装置の他の実施
の形態について説明する。図２は図１の導波路型光変調
器２に光偏波変調器を用いた場合の構成図である。本実
施の形態における変調入力信号の周波数は５ＧＨｚであ
る。１１はディジタルデータ等の光信号の偏波状態を変
調する光偏波変調器である。ここではＬｉＮｂ０3 導波
路型光変調器を使用し、その２Ｖπ電圧振幅は周波数５
ＧＨｚで８．２Ｖｐｐ、５ＧＨｚにおけるストリップ電
極ラインの通過損失は−２ｄＢである。利得可変増幅回
路１にはＧａＡｓ電界効果トランジスタを使用してお
り、そのゲート電圧により利得を−３０ｄＢから＋２０
ｄＢまで可変し、飽和出力電力は＋２３ｄＢｍである。
ピーク検出回路３はシリコントランジスタで構成してお
り、周波数５ＧＨｚにおける検出効率は６０％、反射減
衰量は−１６ｄＢである。利得制御回路４にはオペアン
プＩＣを使用し、利得可変増幅器１の出力振幅が常に
８．２Ｖｐｐとなるように上記ゲート電圧を制御してい
る。
の形態について説明する。図２は図１の導波路型光変調
器２に光偏波変調器を用いた場合の構成図である。本実
施の形態における変調入力信号の周波数は５ＧＨｚであ
る。１１はディジタルデータ等の光信号の偏波状態を変
調する光偏波変調器である。ここではＬｉＮｂ０3 導波
路型光変調器を使用し、その２Ｖπ電圧振幅は周波数５
ＧＨｚで８．２Ｖｐｐ、５ＧＨｚにおけるストリップ電
極ラインの通過損失は−２ｄＢである。利得可変増幅回
路１にはＧａＡｓ電界効果トランジスタを使用してお
り、そのゲート電圧により利得を−３０ｄＢから＋２０
ｄＢまで可変し、飽和出力電力は＋２３ｄＢｍである。
ピーク検出回路３はシリコントランジスタで構成してお
り、周波数５ＧＨｚにおける検出効率は６０％、反射減
衰量は−１６ｄＢである。利得制御回路４にはオペアン
プＩＣを使用し、利得可変増幅器１の出力振幅が常に
８．２Ｖｐｐとなるように上記ゲート電圧を制御してい
る。
【００１６】次に本発明の有効性を確認するために、光
偏波変調特性の性能を表す偏光度測定を実施した。図３
は使用した光偏波変調器１１の変調駆動信号振幅に対す
る偏光度を示している。変調駆動信号振幅によって偏光
度が変化し、８．２Ｖｐｐで最小の偏光度５％を得てい
る。
偏波変調特性の性能を表す偏光度測定を実施した。図３
は使用した光偏波変調器１１の変調駆動信号振幅に対す
る偏光度を示している。変調駆動信号振幅によって偏光
度が変化し、８．２Ｖｐｐで最小の偏光度５％を得てい
る。
【００１７】図４は利得可変増幅器１への変調入力信号
振幅を変えた時の偏光度を測定した結果である。これよ
り、変調入力信号振幅が０．５Ｖｐｐ〜２．０Ｖｐｐま
で変化した場合においても偏光度が７％以下に保たれて
いることが確認できる。
振幅を変えた時の偏光度を測定した結果である。これよ
り、変調入力信号振幅が０．５Ｖｐｐ〜２．０Ｖｐｐま
で変化した場合においても偏光度が７％以下に保たれて
いることが確認できる。
【００１８】また、図５は環境温度を５℃から５０℃ま
で変化させた時の偏光度の測定結果であり、環境温度の
変化に対しても常に８％以下に保たれていることが確認
できる。
で変化させた時の偏光度の測定結果であり、環境温度の
変化に対しても常に８％以下に保たれていることが確認
できる。
【００１９】一方、従来と比較するために図６の従来装
置を用いた場合の環境温度に対する偏光度測定結果を図
７に示す。この場合には偏光度が最大で３０％まで変動
することが観測されており、図５の本発明による有効性
を確認することができる。
置を用いた場合の環境温度に対する偏光度測定結果を図
７に示す。この場合には偏光度が最大で３０％まで変動
することが観測されており、図５の本発明による有効性
を確認することができる。
【００２０】尚、図１、図２においてはピーク検出回路
３により電気信号出力ポート８からの信号のピーク値を
検出しているが、ピーク値の他に平均値を検出するよう
にしてもよい。
３により電気信号出力ポート８からの信号のピーク値を
検出しているが、ピーク値の他に平均値を検出するよう
にしてもよい。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の効果は環
境条件が変化した場合や変調入力信号が変化した場合に
おいても、常に安定した光変調特性が得られることであ
る。その理由は、光変調手段の電気信号出力を検出し、
この検出に応じて、変調駆動信号の振幅値が常に一定と
なるように、可変増幅手段の利得を制御しているからで
ある。
境条件が変化した場合や変調入力信号が変化した場合に
おいても、常に安定した光変調特性が得られることであ
る。その理由は、光変調手段の電気信号出力を検出し、
この検出に応じて、変調駆動信号の振幅値が常に一定と
なるように、可変増幅手段の利得を制御しているからで
ある。
【図１】本発明の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】本発明の他の実施の形態を示すブロック図であ
る。
る。
【図３】変調駆動信号振幅に対する偏光度を示す特性図
である。
である。
【図４】変調駆動信号振幅に対する偏光度を示す特性図
である。
である。
【図５】偏光度の温度特性を示す特性図である。
【図６】従来の光変調装置を示すブロック図である。
【図７】従来の光変調装置による偏光度の温度特性を示
す特性図である。
す特性図である。
１ 利得可変増幅回路 ２ 導波路型光変調器 ３ ピーク検出回路 ４ 利得制御回路 ５ 光信号入力ポート ６ 光信号出力ポート ７ 電気信号入力ポート ８ 電気信号出力ポート ９ 光導波路 １０ ストリップ電極ライン １１ 光偏波変調器
Claims (5)
- 【請求項１】 光信号の入力手段及び出力手段と電気信
号の入力手段及び出力手段とを有する光変調手段と、 変調入力信号を増幅して変調駆動信号を上記光変調手段
の上記電気信号の入力手段に与える可変増幅手段と、 上記光変調手段の上記電気信号の出力手段から出力され
る信号を検出する検出手段と、 上記検出手段の検出に応じて上記可変増幅手段の利得を
制御する制御手段とを備えた光変調装置。 - 【請求項２】 上記光変調手段は、光偏波変調器、光強
度変調器、光位相変調器の何れかに構成された導波路型
光変調器であることを特徴とする請求項１記載の光変調
装置。 - 【請求項３】 上記検出手段は、上記信号のピーク値を
検出する検出回路に構成されていることを特徴とする請
求項１記載の光変調装置。 - 【請求項４】 上記検出手段は、上記信号の平均値を検
出する検出回路に構成されていることを特徴とする請求
項１記載の光変調装置。 - 【請求項５】 上記制御手段は、上記検出手段の検出値
が所定の値となるように上記可変増幅手段の利得を制御
することを特徴とする請求項１記載の光変調装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8314480A JP2820138B2 (ja) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | 光変調装置 |
| US08/977,266 US6335991B1 (en) | 1996-11-26 | 1997-11-24 | Optical modulation apparatus and optical modulation method |
| EP97309510A EP0844508A3 (en) | 1996-11-26 | 1997-11-26 | Optical modulation apparatus and method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8314480A JP2820138B2 (ja) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | 光変調装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10153757A true JPH10153757A (ja) | 1998-06-09 |
| JP2820138B2 JP2820138B2 (ja) | 1998-11-05 |
Family
ID=18053825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8314480A Expired - Fee Related JP2820138B2 (ja) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | 光変調装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6335991B1 (ja) |
| EP (1) | EP0844508A3 (ja) |
| JP (1) | JP2820138B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AUPS169302A0 (en) * | 2002-04-11 | 2002-05-16 | Bishop Steering Technology Limited | Method for manufacturing a directionally dependent reflective surface |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3950237A (en) * | 1972-12-14 | 1976-04-13 | Mitsubishi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Coulometric titrating devices |
| JPS5574223A (en) * | 1978-11-30 | 1980-06-04 | Tdk Corp | Trimming unit |
| GB2192272B (en) * | 1986-07-02 | 1990-06-06 | Cossor Electronics Ltd | Spectrum analyser |
| US4970391A (en) * | 1987-01-27 | 1990-11-13 | Medrad, Inc. | Radiation detector with an ionizable gas atop an integrated circuit |
| JPH0816743B2 (ja) * | 1988-08-05 | 1996-02-21 | 国際電信電話株式会社 | 光変調素子 |
| NL8802544A (nl) * | 1988-10-17 | 1990-05-16 | Philips Nv | Ontvanger voor toepassing in een afstandsbedieningssysteem. |
| JPH0373916A (ja) | 1989-08-15 | 1991-03-28 | Fujitsu Ltd | 光変調器の駆動方式 |
| CA2083219C (en) * | 1991-11-19 | 1999-01-05 | Hiroshi Nishimoto | Optical transmitter having optical modulator |
| JPH05264934A (ja) | 1992-03-23 | 1993-10-15 | Nec Corp | 光変調器駆動回路 |
| US5258869A (en) * | 1992-12-31 | 1993-11-02 | Xerox Corporation | Xerographic laser light modulation with built-in light leveling using optical circulators |
| JP2518138B2 (ja) * | 1993-06-25 | 1996-07-24 | 日本電気株式会社 | 光変調装置 |
| JP3263553B2 (ja) * | 1994-02-23 | 2002-03-04 | キヤノン株式会社 | 光送信機 |
| JP2677234B2 (ja) * | 1995-03-17 | 1997-11-17 | 日本電気株式会社 | 光変調装置 |
-
1996
- 1996-11-26 JP JP8314480A patent/JP2820138B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-11-24 US US08/977,266 patent/US6335991B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-11-26 EP EP97309510A patent/EP0844508A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0844508A3 (en) | 1998-12-23 |
| US6335991B1 (en) | 2002-01-01 |
| EP0844508A2 (en) | 1998-05-27 |
| JP2820138B2 (ja) | 1998-11-05 |
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